CN108071926A - 一种主减滑油散热器旁通活门 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种主减滑油散热器旁通活门,涉及直升机主减设备设计领域。主要包括活门座，固定在所述第一空腔内，并具有第一盲孔；弹簧座，容纳在所述第一盲孔内，其与所述第一盲孔底端通过感压弹簧连接，并具有第二盲孔；活门杆，一端置于所述第二盲孔底端，另一端向所述第二空腔方向延伸，并在延伸端部设置有活门开关；复位弹簧，套设在所述活门杆上；感温元件，设置在所述底座与所述活门开关之间。旁通活门通过感温元件探测温度，以判定主减滑油是否需要经散热芯子进行散热；感压元件探测滑油压力，实现滑油旁路控制，以保证滑油系统正常润滑。既提高整机的工作效率，又能保证滑油系统正常工作。

Description

一种主减滑油散热器旁通活门

技术领域

本发明涉及直升机主减设备设计领域，具体涉及一种主减滑油散热器旁通活门。

背景技术

主减滑油散热器是直升机主减滑油系统的关键部件，其中旁通活门的设计好坏直接影响到滑油散热器在滑油系统中的散热功能是否正常执行；常规设计中，旁通活门是通过感温元件或感压元件，或两种功能(感温和感压元件)组合来控制滑油流向，在滑油系统设计中起到保证主减速器内轴承及尺寸正常润滑、同时保护滑油散热器及控制滑油温度的作用。但是随着主减速器功率增加，其散热需求随之增大，滑油散热器为提高散热功率设计出高效能、体积小的主减滑油散热器，但带来的是滑油流阻成倍地增加，必将导致在低温环境条件下主减速器滑油温度低、滑油压力低等问题，影响到主减速器低温正常运转。

发明内容

为了解决上述问题，保证低温环境条件下主减速器滑油温度达到稳定运行所需要的使用要求，本发明提供了一种感温感压双功能、滑油流阻小的集成在主减滑油散热器上的旁通活门，通过感温及感压元件探测滑油温度实现滑油旁路控制。

本发明主减滑油散热器旁通活门，用于第一空腔与第二空腔之间通道的开闭，其中，所述第一空腔连通滑油出口与容纳有散热芯子的容器的出口端，所述第二空腔设置在容纳有散热芯子的容器的入口端与滑油进口之间，所述旁通活门包括：

活门座，固定在所述第一空腔内，并向所述第二空腔方向形成第一盲孔；

弹簧座，容纳在所述第一盲孔内，其与所述第一盲孔底端通过感压弹簧连接，并向所述第二空腔方向形成第二盲孔；

活门杆，一端置于所述第二盲孔底端，另一端向所述第二空腔方向延伸，并在延伸端部设置有活门开关，所述活门开关能够开闭所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道；

复位弹簧，套设在所述活门杆上，并置于所述第二盲孔内；

底座，设置在所述第一盲孔开口处，用于限制所述弹簧座及感压弹簧的运动；

感温元件，设置在所述底座与所述活门开关之间。

优选的是，所述感温元件包括记忆合金。

优选的是，所述记忆合金设置成受热伸出，并推动所述活门开关向所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道运动。

优选的是，所述记忆合金温度超过60℃时，所述活门开关关闭所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道。

优选的是，滑油进、出口压差≥MPa时，在压差力的作用下，活塞杆推动底座向左运动压缩感压弹簧，旁通活门被强制开启

(a)当滑油温度≥45±5℃时，感温元件开始伸长，活塞杆压缩复位弹簧向右移动。直至温度升高到65±5℃时，A、B腔通道被关闭；

(b)当滑油温度下降后，感温元件恢复原始长度，活塞杆在复位弹簧的带动下向左运动复位；

(c)当散热芯子堵塞或者管路故障导致进出口压差≥MPa时，在A、B腔压差力作用下，活塞杆向左运动推动底座压缩感压弹簧，使A、B腔通道强制开启，部分滑油从旁通流道流出，以保证主减滑油系统正常工作。

旁通活门通过感温元件探测温度，以判定主减滑油是否需要经散热芯子进行散热；感压元件探测滑油压力，实现滑油旁路控制，以保证滑油系统正常润滑。既提高整机的工作效率，又能保证滑油系统正常工作。

附图说明

图1是本发明主减滑油散热器旁通活门的一优选实施例的结构示意图。

图2为本发明图1所示实施例的受感温元件控制时通道打开示意图。

图3为本发明图1所示实施例的受感温元件控制时通道关闭示意图。

图4为本发明图1所示实施例的受感压弹簧控制时通道打开示意图。

其中，1为活门座；2为调整垫片；3为感压弹簧；4为弹簧座；5为复位弹簧；6为底座；7为孔用钢丝挡圈；8为衬套；9为感温元件；10为活门杆；11 为调整垫片；12为活门开关；13为垫圈；14为自锁螺母。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，例如“顺时针”、“逆时针”、“向上”、“向下”等，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种主减滑油散热器旁通活门，首先参考图2，该旁通活门用于第一空腔A与第二空腔B之间通道的开闭，其中，所述第一空腔A连通滑油出口与容纳有散热芯子的容器的第一出口端S1，所述第二空腔B设置在容纳有散热芯子的容器的第二出口端S2，滑油由滑油进口流入至散热芯子后，从第一出口端S1流入A腔，或者先经第二出口端S2流入B腔，之后再通过上述通道，由 B腔流入A腔，本发明旁通活门用于开启或关闭由B腔到A腔的通道。

结合附图1，本发明主减滑油散热器旁通活门主要包括：

活门座1，其固定在所述第一空腔A内，并向所述第二空腔B方向形成第一盲孔，这里指盲孔的开口是朝向通道的；

弹簧座4，容纳在所述第一盲孔内，其与所述第一盲孔底端通过感压弹簧3 连接，并向所述第二空腔方向形成第二盲孔，这里也是指盲孔的开口是朝向通道的；

活门杆10，一端置于所述第二盲孔底端，另一端向所述第二空腔方向延伸，并在延伸端部设置有活门开关12，所述活门开关12能够开闭所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道；可以理解的是，此处活门开关12为活门杆10端部的一个封堵通道的结构件，例如橡胶垫、锥形件等等；

复位弹簧5，套设在所述活门杆10上，并置于所述第二盲孔内，复位弹簧5 的一端压在第二盲孔开口处的向内延伸的环壁上，另一端压在活门杆10端部向外延伸的环壁上，这样，当活门杆10向右运动时，活门杆10的环壁压缩复位弹簧，使该复位弹簧5具备了能够复位的弹性势能；

底座6，滑动设置在所述第一盲孔开口处，用于限制所述弹簧座4及感压弹簧3的运动；

感温元件9，设置在所述底座6与所述活门开关12之间。备选实施方式中，感温元件9设置在衬套8与活门开关12之间，衬套8的另一面压在底座6上。

本实施例中，参考图1，底座6具有三个内径不同的截面，形成台阶状，第一截面的内径最大，其用于顶接感压弹簧3的端部，第二截面次之，其用于顶接弹簧座4的开口端外沿，第三截面的内径最小，其用于顶接复位弹簧5的端部，这三个截面分别限制了感压弹簧3、弹簧座4及复位弹簧5的运动，即限制了这三个零部件的向右的运动距离，本实施例中，底座6是滑动设置在活门座1盲孔内的，例如通过螺纹连接，备选实施方式中，也可以将底座6内置与盲孔中，并通过孔用钢丝挡圈7来限制其滑出盲孔外。

为了限制弹簧座4在第一盲孔内向左运动，底座6的第一截面处的台阶向内弯曲一段，同时，弹簧座4的开口端向外延伸一环状突起，参考图1，该弯曲部分与第二截面共同限制了所述环状突起的左右运动，即限制了弹簧座的左右运动。

本实施例中，所述感温元件9包括由记忆合金制作而成的感温元件。所述记忆合金设置成受热伸出，并推动所述活门开关向所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道运动。

参考图1，本实施例感压弹簧3与活门座1的盲孔底部之间还设置有调整垫片，使用不同厚度的垫片，以起到调整由感压弹簧及记忆合金的灵敏程度带来的误差。活门杆10的靠近通道的一端通过自锁螺母14与垫圈13固定所述活门开关12。

本实施例中，所述记忆合金温度超过60℃时，所述活门开关向右运动以关闭所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道。初始启动且滑油出口温度≤45±5℃时，感温元件9不动作，A、B腔通道处于打开状态，如图2所示，滑油主要从旁通流道流出(极少部分从散热芯子通道流出)，从而减小系统滑油阻力损失，尤其是保证低温环境条件下散热器阻力损失满足技术指标要求。

当感温元件处滑油温度(也即旁通滑油和来自散热器芯子滑油混合后的滑油温度)达到45±5℃时，感温元件开始伸长，但其伸长力不足以推动衬套8压缩感压弹簧，故活塞杆压缩复位弹簧5带动活门组件开始向右移动，随着温度的升高感温元件伸长量的增加，旁通开度逐渐减小，使得旁通滑油流量减小，通过散热器芯子的滑油流量增加。

当感温元件处滑油温度(也即旁路滑油和来自散热器芯子滑油混合后的滑油温度)达到60℃时以及超过60℃之后，感温元件达到最大伸长值，旁路处于全关闭状态(如图3所示)，所有滑油流经散热器芯子进行散热，以达到滑油降温的目的。

另一方面，滑油进、出口压差≥MPa时，在压差力的作用下，活塞杆推动底座向左运动压缩感压弹簧，旁通活门被强制开启，参考图4，部分滑油从旁通流道流出，以保证主减滑油系统正常滑油流量。

具体为，感压弹簧3处于密闭腔内，具有第一压力，A腔连通进油口，具有第二压力，第一压力与第二压力形成压差，推动底座6在第一盲孔内运动。

本实施例中，活门开关上设置有扰流装置，旁通活门的这种设计可以使旁路流出的滑油与散热芯子流出的滑油在经过感温元件前进行充分混合，保证感温元件探测的滑油温度更加接近滑油出口处的温度。使产品更加灵敏、准确的控制流经散热芯子的流量，既提高整机的工作效率，又能保证滑油系统正常工作。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种主减滑油散热器旁通活门，其特征在于，用于第一空腔与第二空腔之间通道的开闭，其中，所述第一空腔连通滑油出口与容纳有散热芯子的容器的第一出口端，所述第二空腔设置在容纳有散热芯子的容器的第二出口端，所述旁通活门包括：

活门座，固定在所述第一空腔内，并向所述第二空腔方向形成第一盲孔；

弹簧座，容纳在所述第一盲孔内，其与所述第一盲孔底端通过感压弹簧连接，并向所述第二空腔方向形成第二盲孔；

活门杆，一端置于所述第二盲孔底端，另一端向所述第二空腔方向延伸，并在延伸端部设置有活门开关，所述活门开关能够开闭所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道；

复位弹簧，套设在所述活门杆上，并置于所述第二盲孔内；

底座，滑动设置在所述第一盲孔开口处，用于限制所述弹簧座及感压弹簧的运动；

感温元件，设置在所述底座与所述活门开关之间。

2.如权利要求1所述的主减滑油散热器旁通活门，其特征在于，所述感温元件包括记忆合金。

3.如权利要求2所述的主减滑油散热器旁通活门，其特征在于，所述记忆合金设置成受热伸出，并推动所述活门开关向所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道运动。

4.如权利要求3所述的主减滑油散热器旁通活门，其特征在于，所述记忆合金温度超过60℃时，所述活门开关关闭所述第一空腔与所述第二空腔之间的通道。

5.如权利要求1所述的主减滑油散热器旁通活门，其特征在于，滑油进、时，在压差力的作用下，活塞杆推动底座向左运动压缩感压弹簧，旁通活门被强制开启。

6.如权利要求5所述的主减滑油散热器旁通活门，其特征在于，活门开关上设置有扰流装置。